Введение к работе
Актуальность проблемы. В условиях аридного климата орошение позволяет превратить низкопродуктивные естественные пастбища в высокопродуктивные кормовые севообороты. В Калмыкии,расположенной в основном в полупустынной зоне, орошаемые земли занимают 110 тыс. га , что составляет около 12 7. всех пахотных земель. На этой площади ежегодно производится до 60 Z , а в острозасушливые годы - до 80 7. от всего заготавливаемого объема кормов.Урожайность орошаемых кормовых культур в среднем по Калмыкии по годам колеблется от 3,5 до 4,5 тыс.к.ед./га и пока еще далеко не исчерпывает их потенциальные возможности. Результаты опытов свидетельствуют о том, что при подборе культур, наиболее полно использующих почвенно-климатические ресурсы полупустыни ( обилие тепла, характер распределения в течение вегетационного периода осадков), применении разработанных режимов орошения и систем удобрений можно производить до 10-12 тыс.к.ед./га. При точном выполнении технологии в условиях производства передовые звенья получают до 8-9 тыс.к.ед./га.
Однако, как показывает пра<тика, несоблюдение научно обоснованных рекомендаций при эксплуатации оросительных систем ( завышение оросительных норм, внесение больших доз удобрений в один прием) в сложных почвенно-мелиоративных условиях ( слабая ер-тественная дренированность, значительная комплексность, обусловленная наличием солонцов и засоленных почв) часто приводит к переувлажнению, поднятию уровня грунтовых вод, вторичному засолению и осолонцеванию почв, проникновению в дренажно-сбросные и грунтовые воды остаточных доз удобрений, ухудшению качества производимых кормов.
Имеющиеся случаи ухудшения мелиоративной и санитарно-гигиенической обстановки на территории, прилегающей к орошаемым массивам, вызванные неумелым орошением, порождают у значительной части населения негативное отношение к водной мелиорации. В то время, когда реальной альтернативы орошению в условиях полупустыни пока нет. Более того, значение орошения возрастает с появлением процессов опустынивания Черных земель и Кизлярских паст-
бищ, увеличения площади подвижных песков. Для приостановления деградации пастбищ/ занимающих 84 X от всего земельного фонда республики, необходимо уменьшение нагрузки скотом,' что потребует производства дополнительного количества кормов в местах рекреации поголовья. Поэтому в "Генеральной схеме по борьбе с опустыниванием Черных земель и Кизлярских пастбищ", которая является альтернативным вариантом строительства канала Волго-Чограй, значительная роль отводится орошению.
В последние годы в Калмыкии , как и в других регионах России, резко ощущается дефицит оросительной воды. Проблема эта усилилась с переходом аграрного сектора и водохозяйственных организаций к рыночным отношениям. Резкое удорожание стоимости энергоносителей и минеральных удобрений привело к значительному увеличению себестоимости кормовой единицы, а с введением платы за воду производство кормов при существующем уровне урожайности будет нерентабельным.
Все это предопределяет необходимость поиска новых путей рационального и экономного расходования воды и удобрений при более пристальном внимании к агроэкологическим аспектам орошаемого земледелия.
Цель исследований заключается в разработке теоретических, научно-методических основ и практических рекомендаций по созданию ресурсосберегающих и экологически обоснованных технологий возделывания кормов на орошаемых землях полупустыни.
Для реализации указанной цели были поставлены следующие задачи:
изучить основные водно-физические и агрохимические показатели орошаемых бурых полупустынных и светло-каштановых почв полупустынной зоны и тенденции их изменения при орошении;
изучить в полевых опытах влияние обеспеченности водой и питательными элементами на урожайность,и качественные показатели кормовых культур;
сформулировать требования кормовых культур по фазам развития и укосам к режиму орошения и системе удобрений;
изучить водопотребление кормовых культур в зависимости от влажности почвы, содержания в ней питательных элементов, температуры воздуха;
- изучить динамику и баланс биогенных веществ в орошаемых
агроценозах при первой ротации севооборота по целине;
- обобщить экспериментальные материалы для создания банка данных, необходимых при балансовых расчетах поливных,ороситель-' ных норм и доз удобрений;
-разработать режимы орошения , системы удобрений и другие элементы технологий возделывания кормовых культ'ур, 'обеспечивающие высокопродуктивные посевы, экономное расходование воды и питательных веществ,сохранение и повышение плодородия почвы.
Методология исследований.В основу теоретических исследований положены труды К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, А.Н. Костикова, Н.А. Качинского, Б.А. Шумакова, Б.Б. Шумакова, И.П. Крулили-на.Д.Н. Прянишникова, СП. Кравкова, А.Г. Дояренко, Д.П. Сабинина, Е.И.Ратнера, Н.А. Максимова, И.И. Колосова, й.С. Шатилова, A.M. Алексеева, Н.С. Петинова, Б.П. Строганова, О.Г. Грамматика-ти, Н.М. Решеткиной, А.В. Петербургского и многих других о необходимости глубокого познания природных процессов, о закономерностях влияния природных и антропогенных факторов на продукционный процесс сельскохозяйственных культур и показатели плодородия почвы.
Научная новизна. На основании многолетних исследований .выполненных в многофакторных полевых опытах, разработаны теоретические и практические основы ресурсосберегающих технологии возделывания кормовых культур в условиях полупустынной зоны России.
При этом установлен и теоретически обоснован ряд новых положений и закономерностей:
получены закономерности формирования суммарного водопот-ребления кормовых культур по фазам развития и укосам с учетом погодных и агрохимических условий;
установлены адаптационные и мобилизационные способности орошаемых культур - люцерны 2-3-го года , ярового ячменя, суданской травы, кукурузы, позволяющие при достаточной обеспеченности питательными веществами избежать снижения продуктивности посевов в случае уменьшения влажности почвы на 8-12 1 от уровня, обеспечивающего нормальный рост и развитие растений (жесткий режим орошения)j
выявлено стимулирующее действие снижения ( в определенных
фазах развития растений и укосах ) предполивной влажности почвы до 55-58 Z НВ на продукционный, процесс люцерны 2-3-го года жизни; -установлены в условиях полупустынной зоны России зависимости для расчета суммарного водопотребления люцерны по укосам с учетом влажности почвы и среднесуточной температуры воздуха;
установлено ,что при балансовых расчетах доз азотных удобрений под орошаемые кормовые культуры для учета содержания доступного растениям почвенного азота наиболее точным является метод определения щелочногидролмэуемого азота по Корнфильду; определены вынос питательных элементов.и коэффициенты использования азота и фосфора кормовыми культурами из почвы и удобрений , установлена глубина расчетного слоя для определения запаса питательных веществ на бурых полупустынных и светло-каштановых почвах при орошении;
выявлена возможность прямого регулирования качества кормовых культур с помощью режима орошения;
вопреки существующему мнению о низкой биогенности бурых полупустынных почв установлено, что жесткие режимы орошения и
.системы удобрений, обеспечивающие лишь частичную компенсацию выноса элементов минерального питания с урожаем , значительно повышают способность почвы воспроизводить содержание легкодоступных питательных веществ и гумуса.
Практическая значимость и реализация результатов работы.
Установленные положения и закономерности водопотребления позволяют на научной основе разрабатывать проектные и назначать эксплуатационные режимы при развитии орошения и возделывании кормовых культур на целинных автоморфных и полугидроморфных не-засоленных почвах полупустынной зоны.
Разработанные режимы орошения и системы удобрений и другие элементы технологии возделывания кормовых культур позволяют увеличить продуктивность посевов люцерны 2-3-го года.злаково-бобовых смесей .выращиваемых в системе двух урожаев, до 11-13 тыс.к.ед./га при экономии, по сравнению с традиционными технологиями, 25-30 % оросительной воды и 25-40 % удобрений.
Применение взаимоувязанных мероприятий: режима орошения, системы удобрений и режима уборки (фаза скашивания) позволяет улучшить качество кормов по таким показателям , как содержание
протеина, корьевых единиц, обменной энергии, сухого вещества и ня'граюв ( в зеленых кермах ) и изменять ft/, минеральный состав нужном направлении.
Разработанные модели режимов орошения и систем удобрений могут быть использовали специалистами хозяйств и фермерами для оперативного составления дифференцированных , в зависимости от почненно-мелиоративных условий, технологий возделывания кормовых культур в условиях полупустынной зоны Прикаспия.
Материалы иеследсеяния использовались при составлении Временных рекомендаций ::о режиму срешения и удобрению суданской травы (М.,1982); Системы ведения сельского хозяйства в Калмыцкой АССР (Элиста, 1985); Комплексной программы "Корма" в Калмыцкой АССР на 1986-1990 гг. (Элиста, 1986)-, Рекомендаций, по орошению кормовых кульгур минерализованными водами озера Сарпа ( Элиста, 198'/ ); Ре командах -:й по проведению весенне-полевых работ (Элиста, 1983-1У88!; Рекомендаций по заготовке кормоз (Элис-га, 1984,ld-35,1983); Типового технологического процесса по возде-лызаник кормовых культур на мелиорированных землях (Ставрополь, 1993 ); при составлении нормативных документов, инструкций, указаний , методик, утвержденных и введенных в действие НТС МСХ Республика Калмыкия. Лично автором подготовлены "Рекомендации по совершенствованию технологий производства кормое ка ороиении с ограничением содержанием киїратоь", они одобрены МСХ Республики Калмыкия и Екедр.-ікзтся на плоізади 68 гыс.гз.
Основные результата диссертации внедрены в 8 хозяйствах республики при непосредственном участии автора.
Апробация работ» и публикации. Результаты исследований и материалы диссертации доложены на научней конференции "Улучшение и рациональное использование Черных земель и Кизлярских пастбищ" (Элиста,1965); на съездах почзоведоз (Ташкент, 1985; Новосибирск, 1Р89); на Всесоюзных выездных совещаниях секции агрохимии ВРО ВАОХКйЛ (М.,1SS5; Махачкала, 1986,1989; Краснодар,1988); на Всесоюзной конференции "Повышение эффективности использования водных ресурсов в сельском хозяйстве" (Новочеркасск, 1989); ка Всесоюзных научно-производственных семинарах по кормовым растительным ресурсам (Орджонккидае, і589; М.. 1G89; Владикавказ, 1990); на научно-практической конференции "Неотложные меры по
оздоровление экологической обстановки б КАССР" (Элиста, 1990); на Всероссийском еоаекаяии "Экологические основы орошаемого земледелия" (М., ВНИИГиМ,1992); на республиканских совещаниях и районных семинарах по орошаемому земледелию и орошаемому кормопроизводству (1982-1989); на научных конференциях Калмыцкого государственного университета и Калмыцкого НИИ мясного скотоводства (КНИШС) (1985-1989); на ученом совете Калмыцкого филиала (КФ) ВІШГиМ (1983-1991) и ВНИИГиМ (1990-1992). По результаты исследований опубликовано и находится в печати 35 работ объемом 13,7 п.л., в tow числе о ,3 п.л. принадлежит лично соискателю.
На защиту выносятся: 1. Научно обоснованная схема и практические приемы экологизации технологий возделывания кормовых культур на вновь орошаемых автомофных и лолуавтоморфных незасо-лекных почвах полупустынной зоны Прикаспия. Предлагаемые технологии обеспечивают повыпение продуктивности использования орошаемых земель, экономию оросительной воды и удобрений,сохранение и повышение плодородия "ПОЧВЫ.
-
Закономерности формирования уродая кормзЕЫХ культур в зависимости от обеспеченности водой и питательными элементами и требования посевов люцерны 2-3-го года жизни,ранних злаково-бобовых смесей, повторных посевоз суданшвых смесей к релиму орошения и системе удобрений, установленные з условиях многофакторных палевых опытов.
-
Зависимости суммарного зодоготрейлеікя лхцеркы 2-3-го год жизни ло узосам от влажности почвы и среднесуточной температуры воздуха.
-
Приемы регулирования качества орошаемых кормовых культур.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, гестл глаз, выводов, списка литературы и грнлокёний. Изложена на 434_страницах мадашогшеного текста, имеет 13 таблиц я 27 рисуккої грилогение состоят из 165 страниц. Список литературы включает 67; наименований, из них 47 - зарубежных авторов.
Автор Еыражае? глубокую признательность профессору О.Г. Грамыатикати за оказанную помощь при написании диссертации, а также благодарность сотрудникам Калмыцкого НИИ мясного ското-
водства|В.И. Чурикову], Т.М. Кушлыновсй, B.C. Кубанцевой. H.W.
Сизовой , сотрудникам Калмыцкого филиала ВНИИГиМ С.Д. Лбаевой, B.C. Егорову, С.-Б. А. Апушеву, аспиранту Московского государственного университета природообустройства Б.Г. Коровченко, прини-мавпим участие в выполнении экспериментальных исследований.
